I ~
車室内 局剛性ノミネル
供試ノミネル;ガラス，薄鋼板等
マイクロホン¥、
I
(820mm X 820mm)図
3.1
実験装置い る 典 型 的 な 厚 さ の ガ ラ ス 板 や 鋼 板 等 に 変 更 可 能 と な っ て い る . 主 流 は 450mmx 450mmの 正 方 形 の 吹 き 出 し 口 を も っ ノ ズ ル か ら の 様 な 速 度 分 布 を 有 す る 噴 流 で あ り ， 突 起 を 含 む 流 れ 場 は ほ ぼ 2次 元 的 で あ る . 主 流 速 度 は 28，42， 56m/sの 3種 類 と し た
流 れ の あ る 側 を 車 室 外 ， そ の 反 対 側 を 車 室 内 と 想 定 し て ， そ れ ぞ れ の 側 に 放 射 さ れ る 音 を こ れ 以 後 ， 車 室 外 音 ， 車 室 内 音 と 称 す る . 音 圧 レ ベ ルは 1/2イ ン チ コ ン デ ン サ 一 マ イ ク ロ ホ ン に よ り 測 定 し た 気 流 の 速 度 や 速 度 変 動 の 流 れ 場 に お け る 分 布 は 熱 線 風 速 計 と I型 プ ロ ー ブ に よ り 測 定 し た . ま た パ ネ ル の 振 動 は レ ー ザ ー 振 動 計 に よ り 非 接 触 で 計 測 し た . 以上の実験は， 三 菱 重 工 業 (株)高砂 研 究 所 内 の 低 騒 音 風 胴 ( 無 響 室 内)(i)に て 実 施 し た が ， 剥 離 流 れ に よ る 騒 音 の 測 定 に は 後 に 述 べ る よ う に ， ほ ぼ 十 分 な
S /N
比 が 確 保 さ れ て い る .な お 図 3.1に は 座 標 軸 も 示 し て お り ， 主 流 の 下 流 方 向 に x軸 を ， 平 板 に 垂 直 上 向 き に y軸 を と り ， 原 点 は 突 起 の 前 面 が 平 板 と 接 す る 点 と し て いる.
3. 2. 2 実 験 結 果と考 察 ( 1 ) 流 れ 場
図 3.2に 時 間 平 均 速 度 耳 お よ び 乱 れ 度u'の 分 布 を 示 す . 図 3. 2 (a)は突 起 の 下 流 x二 120mm，図 3. 2 (b)は 突 起 の 下 流 X二 300mmC再付着点付近〉
の 断 面 で の 結 果 で あ る . x二 120mmの パ ネ ル 近 傍
C y
が 約 40mm以 下 〉 は 剥 離 域 内 で あ り ， 流 れ の 向 き は 主 流 と 逆 方 向 で あ る が ， こ こ で は 速 度 の 絶 対 値 を 示 し て い る .図 3. 2 (a)では，およそ
y <
40mmの 領 域 でuお よ び ィ が 比 較 的 小 さ く ， い わ ゆ る 死 水 域 が 形 成 さ れ て お り ， お よ そ 40< y <
90mmの 領 域 で は uの yに 対 す る 勾 配 が 強 く ， しかも iが 他 の 領 域 に 対 し て 際 だ っ て 大 き い ，い わ ゆ る 英 断 層 が 形 成 さ れ て い る こ と か ら ， 典 型 的 な 剥 離 流 れ の 分 布 を 示 し て い る . な お ノ ズ ル 出 口 の 境 界 層 の 厚 さ は 突 起 高 さ に 比 べ て 十 分 薄
2 3
120
I ¥ ，' ， / T T~
u/Uo 100 1
80 E E 60
〉、
40 20
。 。
0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 u /Uo
。
5 10 15 20 u' /Uo %(a) x=120mm
u:速度 u
= u
+ u'40
u:uの時間平均値 u': uの変動量 (rms値〉
Uo=28m/s;主流速度 120
100
ハu
n U
ORUF
A U
戸 口
HH
〉、
20
。
0.2 0.4 0.6 0.8 1.0u /
Uoo
5 10 15 20 u' / Uo % (b) x=300mm (再付着点〉図 3.2
速度，舌しれ度の分布
い こ と を 確 か め て い る
(2)
暗 騒 音こ こ で は 剥 離 を 伴 う 流 れ に よ る 騒 音 を 検 討 の 対 象 と し て い る の で ， 剥 離 無 し ， す な わ ち 突 起 無 し の 場 合 の 音 を 暗 騒 音 と 定 義 し ， 突 起 が あ る 場 合 の 音 圧 が 暗 騒 音 に 対 し て 十 分 な 大 き さ を 有 し て い る か ど う か を 予 め 調 べ た . 車 室 外 音 お よ び 車 室 内 音 の ス ペ ク ト ル 分 布 を 暗 騒 音 の そ れ と 共 に ， そ れ ぞ れ 図 3. 3 (a)と(b)に 示 す . こ こ に 示 す 周 波 数 の 範 囲 内 で は 突 起 を 付 け た こ と に よ る 音 圧 レ ベ ル の 増 加 量 は 十 分 に 意 味 の あ る 量 で あ る と 考 えられる.
(3 )
発 生 音 に 及 ぼ す パ ネ ル の 存 在 の 影 響パ ネ ル が 厚 さ 4.0mmの ガ ラ ス 板 の 場 合 と ， パ ネ ル 無 し の 場 合 の 車 室 外 音 の ス ペ ク ト ル 分 布 の 比 較 を 図 3. 4 (a)に ， ま た パ ネ ル が 厚 さ 4.0mmの ガ ラ ス 板 の 場 合 の 車 室 内 外 の 音 圧 レ ベ ル 差 ( = 車 室 外 音 圧 レ ベ ル ー 車 室 内 音 圧 レ ベ ル 〉 を 図 3.4 (b)に 周 波 数 の 関 数 と し て 示 す . た だ し い ず れ の 場 合 も 突 起 は 設 置 さ れ て い る .
図 3. 4 (a)で 車 室 外 音 の 音 圧 レ ベ ル の パ ネ ル 有 無 に よ る 差 は ， 全 周 波 数 域 で パ ネ ル に よ る 音 の 反 射 に よ り 若 干 音 圧 レ ベ ル が 増 加 し て い る も の の ， 図3.3に 示 し た 突 起 の 有 無 に よ る 差 に 比 較 し て 小 さ く ， パ ネ ル の 存 在 に よ る 発 生 騒音 に 与 え る 影 響 は 小 さ い ， つ ま り 再 付着 点 を 含 め た パ ネ ル 上 の 圧 力 変 動 は 騒 音 発 生 に あ ま り 影 響 を 与 え て い な い こ と が わ か る .
な お 図 3. 4 (a)に お け る 若 干 の音圧差は，パネルがある場合気流音がノ。
ネ ル に よ っ て 反 射 し ， そ れ が 直 接 音 に 加 え ら れ た た め に ， 直 接 音 の み し か 存 在 し な い パ ネ ル 無 し の 場 合 に に 比 べ て 音 圧 が 高 く な っ て い る こ と ， あ る い は 後 述 す る パ ネ ル 振 動 音 の 影 響 が 多 少 現 れ て い る こ と に よ る も の
と考えられる.
音 の 透 過 損 失 は 一 般 に 次 式 で 表 さ れ ， 実 験 値 と よ く 一 致 す る こ と が 知 られている (8)
TL
=
181og(mf) ‑442 5
• Uo = 28m/s
‑供試ノミネル;厚さ4.0mmガラス
凶 60
"'0
ム